生命是最复杂的物质运动形式。从极微观到极宏观，生命跨越了10个量级的时间和空间尺度。在生物学家的眼里，细胞、大脑、人体等等，都堪比一个个小宇宙，可能比天文学家眼中的天体宇宙还要复杂。生命科学的重大基础问题，如生命起源、人类起源、意识的本质等问题的探究，始终处于学科的前沿。

生命健康是社会进步与发展的永恒主题。生老病死，和我们每一个人息息相关，心脑血管疾病、肿瘤、阿尔兹海默症、免疫与感染疾病等重大疾病时刻在威胁着人们。生命健康是一切社会活动的基石，解决生命健康问题是人类生存及文明发展的最根本前提。

生命科学在20世纪中叶以来，随着与各基础学科纵深交叉发展，产生了很多分支学科，基因组学、蛋白质组学、代谢组学等新兴学科不断兴起并迅速发展，国际上发起实施了一系列大型科学研究计划，人类基因组计划、人类蛋白质组计划、人类脑计划、人类细胞图谱计划、人类表型组计划等。同时，在计算机技术、信息技术、人工智能等新技术的推动下，可以一次观测成千上万个变量，看全部基因、全部蛋白质的变化，还可以多组学联合分析，于是又产生了系统生物学、整合生理学、整合生物学，使生命科学研究的广度和深度得到了前所未有的拓展，引发了生物医学研究的范式变革，生命科学研究方法也从还原论上升到了整体论。由此也进入了生命科学的“大科学”时代。

方法论和研究范式的改变，必然对研究工具和手段提出更高要求。生命科学“大科学”时代的竞争，实质上是研究工具和手段的竞争。技术的突破，工具的创新，一直是生命科学进步的核心动力。以成像技术为例，过去120多年，从X-射线成像、CT计算机断层扫描，到磁共振、正电子发射成像，直到最近的超高分辨成像和冷冻电镜技术，每一次大的技术革命，都极大地提升了生命科学的研究水平和对生命原理的认知深度。

大科学设施就是在“大科学”时代应运而生的新型研究工具。借助新型研究工具，可望在微观、介观、宏观多个层次上，全景式揭示生命的原理和疾病的发生发展与转归机制，探索生命的奥秘。

未来已来，生命科学的“大科学”时代已经开启。北京大学国家生物医学成像科学中心将致力于开展“大科学”研究、培养“大科学”人才，打造生命科学的“科技航母”，努力为拓展生命科学研究的新工具新方法、解决生命科学的关键核心问题做出贡献。